高发电效率与可靠性的机组、数字化技术的应用、紧密的合作，一个都不能少。
“张北的风，点亮北京的灯”，今年年初外交部新闻发言人介绍“绿色奥运”理念时的一句话，瞬间将张北县与风电推上了热搜。张北县及其所在的河北省张家口市，是我国华北地区风能资源最丰富的地区之一。截至2021年，张家口风电装机容量达到1644万千瓦，位居全国之首，该市也成为我国唯一的国家级可再生能源示范区，风电已在当地释放出广泛的价值。“张北的风”既产生出源源不断的绿色电能，点亮了“千家万户的灯”，更为带动地方社会经济发展注入绿色动能。
近日，《风能》杂志组织的“最美风电场”媒体报道团来到张北县，实地探访了由华能新能源股份有限公司（下称“华能新能源”）与三一重能股份有限公司（下称“三一重能”）等联手打造的华能张北风电场，以此为样本深入探寻风电企业如何以创新为支点，推动效率与可靠性的提升，实现风能资源的高效利用。
风电的带动作用显著
从张家口市区驱车两个多小时，便来到了位于张北草原边的华能张北风电场。碧蓝天空下，几十台巨大的风电机组徐徐转动，与周围的草木、羊群相映成趣，呈现出一派草原好风光。
据了解，华能张北风电场总装机容量为24.2万千瓦，其中安装了三一重能的16台SE14630机型、1台SE12120机型。投运以来，面对较差的风能资源条件，这些机组保持着高效运行。
一组数据可以作为佐证。考虑到场址区地势低洼，项目通过采用140米高度柔塔等，2022年1—7月，在平均风速仅有4.73米/秒的情况下，利用小时数已达1386小时，全年有望突破2000小时，甚至高于周边部分风能资源条件更好的项目。2021年，凭借优异的表现，华能张北风电场从近90个场站中脱颖而出，被评为华能集团的十大标杆场站。
至此，华能新能源在张家口地区再添一个风电标杆项目。截至2022年上半年，该公司在张家口市投产新能源项目78.15万千瓦。从全国范围来看，其已投产的新能源装机容量达到1759万千瓦。其中，风电装机容量为1472万千瓦。
时至今日，依靠规模化开发，风电的社会经济价值开始全面显现。
华能新能源股份有限公司总经理赵建勇以华能新能源在张家口地区的风电开发为例介绍说，除了贡献税收外，当地基地型风电项目的建设，发挥了产业链带动作用，有效促进风电装备制造业及配套产业聚集。在开发过程中，混凝土、钢筋、山皮石、钢材等建筑材料尽可能“就地取材”，积极拉动当地制造业、建材市场发展。同时，在已建成项目的生产运维、检修维护等工作中，加大对本地用人用工力度，促进地方就业。此外，在北京冬奥会举办期间，华能新能源通过张北地区新能源项目成功开展冬奥绿电交易3000万千瓦时，为冬奥会张家口赛区供应绿色电力。
三一重能副总经理、营销公司总经理余梁为则表示，三一重能在各地的产业园对当地社会经济发展起到了良好的带动作用。比如，吉林省白城市通榆县曾是国家级贫困县。2009年，三一重能进驻当地，经过十多年的发展，2021年的销售额突破10亿元，成为该县规模最大的企业，对当地经济、就业、周边产业的拉动作用明显。
进入“十四五”，在中央推动落实碳达峰与碳中和目标的背景下，从国家到地方均在为大力开发风能资源创造条件。例如，张家口市相关主管部门于8月12日发布公告称，自9月1日起，将风电项目由核准制调整为备案制。此类利好消息促使风电企业普遍看好张家口地区的风电发展前景，加快了在当地的业务布局。
据赵建勇透露，华能新能源在张家口地区已取得风光建设指标项目20万千瓦，储备了百万千瓦基地项目100万千瓦和阳原二期项目20万千瓦。而按照规划，到2025年华能新能源的风电装机规模将达到2000万千瓦。
三一重能也在张家口地区谋求扩大产能。三一重能叶片公司张家口基地项目总靳涛告诉《风能》，张家口基地是三一重能在北方地区的最重要工厂之一。“我们正在跟当地政府洽谈，计划对基地进行改造，以更好支持未来对北方风电市场的开拓。”
同时，三一重能还针对“三北”风电市场的需求，加紧推进大容量机组、箱变上置等技术的研发。目前，其6.25MW机型已经实现批量装机，即将推出更大单机容量的机型。此外，三一重能已交付200万千瓦左右采用“箱变上置”技术的机组。
对于接下来的发展，赵建勇认为各方需要重点关注以下问题：一是风电大规模开发与生态环境保护、用地（海）规划、电网接入消纳的统筹协调问题；二是地方政府、风电企业应在保证产业链各环节获得合理利润的前提下，共同推动降低风电度电成本；三是推动风电技术基础性研究、核心技术研发、关键制造工艺进步。
他建议，政府层面有必要规范以市场为导向的产业环境，加强顶层设计及统筹，保持产业政策稳定，加强行业监督，合理引导产业投资，防范系统风险；地方政府应创造良好的营商环境，努力降低非技术成本。风电企业要加大产业协同，推动管理和技术创新，加强行业自律。电网企业应按照构建新型电力系统的要求，严格落实可再生能源发电全额保障性收购制度。
高可靠性才是硬道理
全面平价时代的到来，对风电机组的可靠性提出了更高要求。
“至少必须保证能发时尽发。尤其是随着风电参与市场化交易、清洁供暖的比例越来越高，当拿到发电权后，设备决不能掉链子。”华能新能源河北分公司检修中心副主任（主持工作）兼张北中心站站长王向伟表示。
在现场记者看到，2021年，17台三一重能机组的平均可利用率达到99.77%；2022年1—7月升至99.98%。
谈及三一重能机组的质量，王向伟给予了肯定：运行可靠性高，未发生过非计划停运情况。
“虽然现场很辛苦，但相对来说三一重能的团队是幸福的。他们的工作可以按计划开展，非计划的事很少。这样，就能够腾出时间去学习，提升自身技能。”他说。
余梁为指出，“无论市场如何变化，三一重能始终坚守安全与可靠性底线。经历2020年的‘抢装’后，我们的机组没有发生过一次质量安全事故，这是非常值得我们骄傲的。”
针对产品质量提升，三一重能做了大量工作。比如，设计上充分考虑项目所在地的特殊地理环境因素，主要部件均采用国内外知名品牌产品。选料上舍得下本，设计上比较合理，可以说是三一重能机组保持高可靠运行的秘诀之一。
对于核心大部件，三一重能同样高度注重其品质。靳涛告诉《风能》，围绕叶片制造，该公司构建起一套较为完善的质量管理体系。在生产环节，除了传统手段外，三一重能正在探索应用视觉检测等最新的技术。此外，其还建立了叶片实验中心，开展疲劳测试等，实际测试的要求和内容要远高于相关国际与行业标准。
为了进一步提高设备的可靠性，目前三一重能正在联合部分开发商合力打造“无故障风场”。
“简单来说，就是通过先进控制系统、智慧运营等，最大限度降低风电场发生故障的频次。”余梁为表示，“这并不是说完全不发生故障，但我们会设定一个对运行安全要求比较高的标准，以此督促我们不断提高设备的可靠性。”
他透露，今年三一重能计划在全国打造10座“无故障风场”。
全面向数字化要效益
运用数字化技术提高各个环节的智能化与智慧化水平，是风电行业一直在推进的一项重点工作，它被业界视为未来持续实现降本增效的一大关键路径。目前，这项工作初见成效。
在华能张北风电场的中控室，记者看到大屏幕上动态显示着所有机组的运行状态、出力预测、风速等信息，现场人员的手机里不时收到提示信息。在背后支撑这一切的是，华能新能源于2020年建成的国内首个自主可控、全部国产化硬件实时数据的智慧运维系统平台。
该平台拥有自主知识产权，配置首套千万点容量国产秒级实时数据库，实现全区域、全机型、全数据采集，实时汇总、计算、分析数据信息。通过与区域集控中心数据、管理互联互通，以运维中心系统平台、生产管理系统、高阶应用、应急指挥系统等为基础，完成对8个区域100多个风光场站的实时监管。
平台建立了智能故障诊断和预测模型，不断优化现有处理方法，提出最优解决方案，发挥数字化对运维的预警、提效作用，逐步完成从传统的被动检修模式向主动的预防性检修转变。
平台全面部署了生产管理移动应用系统，可以实现移动两票办理、缺陷管理、安全管理、物资管理等线上管理，解决了生产管理数字化“最后一公里”问题。
目前，平台还在引入更先进的智能图像识别、智慧安防系统、无人机等技术，将逐步实现场站的“少人值守、无人值班”或“无人值守”。
数据显示，这套系统能够提前20天对机组大部件进行精确故障预警，促使故障率下降了30%以上，故障处理时间缩短29%以上。
在余梁为看来，智能化、智慧化水平的高低，也将是决定整机制造企业能否在未来激烈的市场竞争中胜出的一个重要要素。
基于这样的认识，三一重能加大了相关的投入。“我们在这块投入的资源非常大，因为风电机组本身就是无人化的产品，智慧化是它的一个刚性需求。我们开发出很多算法，包括预测故障的算法。”
此外，三一重能还在着力建设“智慧工厂”，即通过引入工业机器人、视觉识别技术、信息化系统等，来实现整机、叶片、电机生产线的自动化与智能化。三一重能位于北京市昌平区南口镇、河北张家口市张北县、吉林白城市通榆县的产业园均在推进相关工作。
据余梁为介绍，将于今年年内全面投产的三一重能湖南韶山产业园，更是按照三一“灯塔工厂”智能制造标准，打造的一座“风电叶片智能制造超级工厂”。项目年最大生产能力达1000套叶片，年产值约20亿元。
由此产生的价值是显而易见的。三一重能提供的数据显示，采用上述方案后，在大幅减少车间工人数量的同时，生产效率提高了近50%，产品不合格率下降了50%。
此前，三一重能凭借这方面的出色表现，成功入选了“2021年智能制造标杆企业”名单，是唯一一家获此殊荣的风电企业。
“建立兄弟般情谊”
项目投运后，双方人员全力投入到现场运维工作中。记者走访时注意到，现场人员以晚班会、专题讨论会、培训以及传帮带等形式，展开了紧密的协作。
王向伟告诉《风能》，华能新能源按照“四个一样”的原则对外包单位进行管理，三一重能的服务人员被纳入场站管理之中。
经过近两年的磨合，双方团队的关系得到了升华。
“我经常讲，虽然我们穿的是华能的工作服，他们穿的是三一的工作服，但双方已经建立起兄弟般的情谊。大家在这个荒荒无人烟的地方工作生活，大门一关，我们就是一家人。” 王向伟说。
这也成为华能新能源与三一重能之间良好合作关系的缩影。
据悉，围绕风电项目开发，华能新能源与三一重能建立了战略合作伙伴关系。合作过程中，双方给予了彼此最大限度的支持。这一点，在2020年的“抢装潮”中得到淋漓尽致的体现。
为人津津乐道的一个故事是，2020年华能位于山西的某风电场在投入大量资金后，原定主机供应商却供货严重滞后，项目面临停工停产。得知情况后，三一重能董事长周福贵当机立断表示：“在确保已签订单合同按时交付的前提下，只要三一重能还有能力，我们就一定要想尽一切办法、克服一切困难伸出援手。”同年8月，华能与三一重能签订供货协议。为保障按时供货，三一重能决定停掉自建项目的供货，调动资源为华能项目排产。9月排产，10月初开始供货。12月29日，项目全部风电机组并网，替开发商挽回了巨额经济损失。
这样的故事也在华能张北风电场上演过。
据王向伟回忆，华能张北风电场是2020年“抢装潮”期间完工的项目之一，建设过程中遇到的最大难题是机组、吊车等资源的锁定。“三一重能的供货是有保障的，当时大概有价值80多万元的物料，他们接给我们支援过来了，相关的手续是后补的”。
施工中，双方更是通力合作。
“在安装某台机组的机舱时，出现了角度不对的问题。如果我们都图懒省事的话，就得把机舱拆下来调整角度后再重新安装。”王向伟说，“但在严格遵守操作规定的前提下，本着抢时间点、抢窗口期、节约成本的原则，双方采取一些非常规措施，很好地解决了问题，至少让机组提前三天实现并网。”
正是这些点滴积累，为双方不断深化合作夯实了坚实基础。
据赵建勇透露，接下来华能新能源与三一重能计划进一步拓宽合作领域：一是围绕存量风电机组提质增效强化合作。总结张北“无故障风场”的成功经验，加大其他项目的技改力度；二是围绕产业合作获取资源进行合作。发挥华能新能源的电力投资运营优势与三一重能的装备制造优势，通过产业协同获取资源，实现互利共赢；三是围绕“走出去”开展合作。双方将积极获取海外新能源项目合作开发机会，发挥各方优势，拼船出海。
